JPH0568978B2 - - Google Patents

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JPH0568978B2
JPH0568978B2 JP2313021A JP31302190A JPH0568978B2 JP H0568978 B2 JPH0568978 B2 JP H0568978B2 JP 2313021 A JP2313021 A JP 2313021A JP 31302190 A JP31302190 A JP 31302190A JP H0568978 B2 JPH0568978 B2 JP H0568978B2
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JP
Japan
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slip ring
point
signal voltage
voltage transmission
termination
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JP2313021A
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Japanese (ja)
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Kenesu Korinzu Aasaa
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General Electric Co
Original Assignee
General Electric Co
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Publication date
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Publication of JPH0568978B2 publication Critical patent/JPH0568978B2/ja
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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/56Details of data transmission or power supply, e.g. use of slip rings
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01PWAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00Auxiliary devices
    • H01P1/06Movable joints, e.g. rotating joints
    • H01P1/062Movable joints, e.g. rotating joints the relative movement being a rotation
    • H01P1/066Movable joints, e.g. rotating joints the relative movement being a rotation with an unlimited angle of rotation
    • H01P1/068Movable joints, e.g. rotating joints the relative movement being a rotation with an unlimited angle of rotation the energy being transmitted in at least one ring-shaped transmission line located around the axis of rotation, e.g. "around the mast" rotary joint
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R39/00Rotary current collectors, distributors or interrupters
    • H01R39/64Devices for uninterrupted current collection

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  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
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  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
  • X-Ray Techniques (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は計算機体軸断層撮影(CAT)走査器
に関するものであり、更に詳しくいえば、連続回
転するようにされたガントリーを用いる種類の
CAT走査器に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Field] The present invention relates to computed axial tomography (CAT) scanners, and more particularly to the type using a continuously rotating gantry.
It concerns CAT scanners.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

CAT走査器は、しだいに異なる回転角におい
て多数のX線映像、すなわち「ビユー」を得るた
めに回転ガントリーを利用する。各映像セツトは
この技術において「スライス」と呼ばれている。
ガントリーの中心開口部内の軸線方向に動くこと
ができる台の上に患者が寝かされ、それにより多
数の軸位置においてスライスを得ることができ
る。
CAT scanners utilize a rotating gantry to obtain multiple x-ray images, or "views," at progressively different rotation angles. Each set of images is called a "slice" in this technology.
The patient lies on an axially movable table within the central opening of the gantry, allowing slices to be obtained at multiple axial positions.

得られた全てのスライスはコンピユータにおい
て既知のアルゴリズムに従つて処理され、診断用
の強められた映像を生ずる。
All obtained slices are processed in a computer according to known algorithms to produce an enhanced image for diagnosis.

回転ガントリーはX線装置と、各ビユーに対す
る映像データを発生するために必要な電子装置と
を含む。したがつて、電子装置へ電力を供給する
ため、とくに、X線管の動作のための高電圧源を
供給するために、回転ガントリーへ電力を供給す
る必要がある。また、回転ガントリー上の電子装
置と1組の静止している電子装置の間で映像デー
タとその他の制御情報を通信することが必要であ
る。静止している電子装置は生の映像データを処
理して強調された態様にする。静止電子装置と回
転電子装置の間の通信のためのデータ速度は重要
な要因である。というのは、患者の不快感を減少
し、装置の利用を最大限にするためには、希望の
ビユーをできるだけ速く得ることが望ましいから
である。1つのビユーは730チヤネルを典型的に
有し、個々の各チヤネル出力は16ビツト表現であ
り(すなわち、ビユー当り11.68Kビツト)、典型
的には1秒間当り1000回繰返えされるから、映像
データのみに対して約12メガビツト/秒(Mビツ
ト/秒)の正味のデータレート要求を生ずる。
The rotating gantry contains the x-ray equipment and the necessary electronics to generate the video data for each view. There is therefore a need to power the rotating gantry in order to power the electronic equipment, and in particular to provide a high voltage source for the operation of the x-ray tube. It is also necessary to communicate video data and other control information between the electronics on the rotating gantry and a set of stationary electronics. A stationary electronic device processes the raw video data into an enhanced aspect. Data speed for communication between stationary and rotating electronic devices is an important factor. This is because it is desirable to obtain the desired view as quickly as possible to reduce patient discomfort and maximize device utilization. Since a view typically has 730 channels and each individual channel output is a 16-bit representation (i.e., 11.68K bits per view) and is typically repeated 1000 times per second, the video This results in a net data rate requirement of approximately 12 megabits/second (Mbit/second) for data alone.

要求されているデータレートで通信リンクを設
けるために、従来のCAT走査器は回転ガントリ
ーへ接続されるへその緒のようななケーブルを採
用していた。そのケーブルにおいては高速通信の
ために1本または複数本の遮へいされたたわみ同
軸ケーブルと、電力供給およびその他の個別制御
信号を送るためにその他の導体を用いていた。へ
その緒ケーブルはプラスマイナス360度回転でき
るから、ガントリーは全体で360度回転に制限さ
れている。動作時には、ガントリーは希望の回転
速度まで加速され、720度の制限に達するまでに
希望のビユーを得る。720度の制限値近辺では、
ガントリーは停止まで減速され、それから逆方向
へ加速されてより多くのビユーを得る。したがつ
て、ガントリーは720度の制限内で前後に繰返え
す。
To provide a communications link at the required data rates, traditional CAT scanners employ an umbilical cable connected to a rotating gantry. The cables used one or more shielded flexible coaxial cables for high speed communications and other conductors to carry power supply and other discrete control signals. Since the umbilical cord cable can rotate plus or minus 360 degrees, the entire gantry is limited to 360 degrees of rotation. During operation, the gantry is accelerated to the desired rotational speed and obtains the desired view by the time the 720 degree limit is reached. Near the limit of 720 degrees,
The gantry is slowed to a stop and then accelerated in the opposite direction to get more views. Therefore, the gantry cycles back and forth within the 720 degree limit.

そのような「繰返えし」型CAT走査器には2
つの大きな欠点がある。1つの欠点は、ガントリ
ーの減速と再加速に時間がかなりかかることであ
る。全ての機器が所定場所に設けられたガントリ
ーは大型かつ重量が大きいから、大型のモータで
もガントリーの加速には長い時間がかかる。第2
の欠点は多少第1の欠点の帰結であつて、そのよ
うに大きい質量を繰返えし加速する必要があるた
めに、大きな機械的歪みと摩耗を生ずることであ
る。
Such "repetitive" type CAT scanners have 2
There are two major drawbacks. One drawback is that deceleration and reacceleration of the gantry takes considerable time. A gantry with all equipment installed in a predetermined location is large and heavy, so even with a large motor it takes a long time to accelerate the gantry. Second
The drawback is somewhat a corollary of the first drawback that the need to repeatedly accelerate such large masses results in high mechanical strain and wear.

電力供給と通信のためにブラシとスリツプリン
グを用いる別の種類のガントリーも知られてい
る。その場合には、ガントリーは自由に連続回転
し、ガントリーの上記前後回転の必要をなくし、
それによつて希望のビユーの獲得に大部分の時間
を使用できるようにする。しかし、通信のために
ブラシスリツプリングを用いる従来のCAT走査
器は、達成できるデータレートが大きく制限され
ることが難点である。ガントリーおよびそれに設
けられているスリツプリングは必然的に大型とな
り、かつ遮へいされない。したがつて、スリツプ
リングには大きな外部の電気的ノイズが加えられ
る。しかし、より大きな問題は高いデータレート
通信を行うことである。その場合には、スリツプ
リングへ加えられる信号に対しては非常に高い縁
部レートが必要とされるが、スリツプリングの周
囲を相互接続する往復時間は縁部レートよりはる
かに長く、その結果として不安定な振動応答を生
ずる結果となる。また、リングの周囲の電気的経
路長がビツト期間のかなりの部分であるから、リ
ングを逆向きに伝わるエネルギーは、ビツト期間
中の大きく異なる時刻に受信点に到達することが
あり、その結果として誤受信となることになる。
Other types of gantries are also known that use brushes and slip rings for power supply and communication. In that case, the gantry rotates freely and continuously, eliminating the need for the above-mentioned back and forth rotation of the gantry,
This allows most of the time to be used to acquire desired views. However, conventional CAT scanners that use brush slipping for communication suffer from severe limitations in the data rates that can be achieved. The gantry and its attached slip springs are necessarily large and unshielded. Therefore, the slip ring is subject to significant external electrical noise. However, the bigger problem is providing high data rate communications. In that case, a very high edge rate is required for the signal applied to the slip ring, but the round trip time interconnecting around the slip ring is much longer than the edge rate; This results in an unstable vibration response. Also, because the electrical path length around the ring is a significant fraction of the bit period, the energy traveling back through the ring can arrive at the receiving point at widely different times during the bit period, resulting in This will result in incorrect reception.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

したがつて、連続回転と信頼できる高速通信を
行うCAT走査器用の高速通信装置を得るための
需要がある。
Therefore, there is a need for a high speed communication device for a CAT scanner that provides continuous rotation and reliable high speed communication.

本発明の目的は、高いデータレートにおいて高
い信頼度で通信を行うために、スリツプリングに
おける余分なノイズを抑制することである。
The purpose of the invention is to suppress extraneous noise in slip rings for reliable communication at high data rates.

本発明の別の目的は、動作電圧を受信手段へ供
給するために、第2のスリツプリングに関連して
第3のスリツプリングを利用することにより、同
相分ノイズを大幅に除去することである。
Another object of the invention is to substantially eliminate common mode noise by utilizing a third slip ring in conjunction with the second slip ring to supply the operating voltage to the receiving means. .

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本発明の通信装置は、静止した台の上に設けら
れている静止電子装置と、その静止した台に対し
て回転軸を中心とした回転運動を行える回転台の
上に設けられている可動電子装置との間で、高速
通信を行うようにされる。回転台には、信号電圧
伝送用スリツプリングが、回転軸と同軸に配置さ
れる。静止電子装置(または可動電子装置)に接
続された駆動回路から電気信号電圧が、信号電圧
伝送用スリツプリングにその駆動点でブラシによ
る摺動接触を介して(または物理的な通常の電気
的接続を介して)与えられる。その電気信号電圧
は、信号アース基準電位を基準とし、静止電子装
置(または可動電子装置)から送信されるデータ
により符号化されている。
The communication device of the present invention includes a stationary electronic device installed on a stationary stand, and a movable electronic device installed on a rotating stand that can perform rotational movement about a rotating axis with respect to the stationary stand. High-speed communication is performed with the device. A slip ring for signal voltage transmission is arranged coaxially with the rotating shaft on the rotating table. An electrical signal voltage is transmitted from a drive circuit connected to a stationary electronic device (or a mobile electronic device) to a signal voltage transmission slip ring at its drive point via a brushed sliding contact (or a physical normal electrical connection). ). The electrical signal voltage is referenced to a signal ground reference potential and is encoded by data transmitted from the stationary (or mobile) electronic device.

信号電圧伝送用スリツプリングにおいて電気信
号電圧を受動的に終端させるために、終端回路
が、静止電子装置(または可動電子装置)の設け
られている方の台に設けられる。駆動点で与えら
れた電気信号電圧は、終端回路の抵抗性終端部に
より、信号電圧伝送用スリツプリングの終端点
で、ブラシによる摺動接触を介して(または物理
的な通常の電気接続を介して)終端する。その終
端点は、駆動点に対して、信号電圧伝送用スリツ
プリングのほぼ直径上で向かい合う。
In order to passively terminate the electrical signal voltage in the slip ring for transmitting the signal voltage, a termination circuit is provided on the base on which the stationary electronic device (or the mobile electronic device) is located. The electrical signal voltage applied at the driving point is transferred by the resistive termination of the termination circuit to the terminal point of the signal voltage transmission slip-ring via a brushed sliding contact (or via a physical normal electrical connection). ) Terminate. The termination point faces the driving point approximately on the diameter of the signal voltage transmission slip ring.

信号電圧伝送用スリツプリング上の電気信号電
圧を受けて、可動電子装置(または静止電子装
置)へ送るため、それに接続された受信回路が設
けられる。信号電圧伝送用スリツプリング上の電
気信号電圧は、物理的な通常の電気的接続を介し
て(またはブラシによる摺動接触を介して)受信
回路に伝えられる。
A receiver circuit is provided connected thereto for receiving and transmitting the electrical signal voltage on the signal voltage transmission slip ring to the mobile electronic device (or stationary electronic device). The electrical signal voltage on the signal voltage transmission slip ring is conveyed to the receiving circuit via a physical conventional electrical connection (or via a brushed sliding contact).

本発明の利点は、大きい直径のスリツプリング
を通して非常に高いデータレートの通信を行える
ことである。駆動点にほぼぼ直径上で対向する終
端点における抵抗性終端部はスリツプリングをそ
の周囲の2つの経路に電気的に分離する。それら
の経路は2つの別の伝送線と考えることができ、
各伝送線を適切に終端させることができる。スリ
ツプリングを逆向きに伝わるエネルギーは終端点
において出会つて相互に打ち消し合うから反射エ
ネルギーないし反対側の経路へと進むエネルギー
はほぼ存在しない。
An advantage of the present invention is that very high data rate communications can be achieved through large diameter slip rings. A resistive termination at a termination point approximately diametrically opposite the drive point electrically separates the slip ring into two paths around its circumference. Those paths can be thought of as two separate transmission lines,
Each transmission line can be properly terminated. Energy traveling in opposite directions through the slip ring meets at the termination point and cancels each other out, so there is virtually no reflected energy or energy traveling to the opposite path.

打ち消し合いを効果的に行うために、抵抗性終
端部のインピーダンスを、終端点から見たスリツ
プリングのインピーダンスにほぼ等しくすること
ができる。また、駆動回路のソースインピーダン
スを、駆動点から見たスリツプリングのインピー
ダンスにほぼ等しくすることができ、それにより
反射エネルギー抑制の効果を強められる。
For effective cancellation, the impedance of the resistive termination can be approximately equal to the impedance of the slip ring as seen from the termination point. Furthermore, the source impedance of the drive circuit can be made approximately equal to the impedance of the slip ring viewed from the drive point, thereby increasing the effect of suppressing reflected energy.

信号電圧伝送用スリツプリングを伝送線の特性
により良く近似させるために、第2のスリツプリ
ングを設けることができる。第2のスリツプリン
グは、アース基準用スリツプリングと称され、信
号電圧伝送用スリツプリングと同軸状に且つそれ
に近接して回転台に設けられる。静止電子装置
(または可動電子装置)に接続された駆動回路か
ら信号アース基準電位が、アース基準用スリツプ
リングに、前記駆動点とほぼ同一直線上の点(こ
れはアース基準用スリツプリングの駆動点であ
る。)において、ブラシによる摺動接触を介して
(または物理的な通常の電気的接続を介して)与
えられる。終端回路の抵抗性終端部に使用する信
号アース基準電位は、アース基準用スリツプリン
グへの前記終端点とほぼ同一直線上の点(これは
アース基準用スリツプリングの終端点である。)
でのブラシによる摺動接触を介して(または物理
的な通常の電気的接続を介して)与えられる。こ
こで、アース基準用スリツプリングの駆動点と終
端点は、やはりアース基準用スリツプリングのほ
ぼ直径上で向かい合う。
A second slip ring can be provided to better approximate the characteristics of the transmission line for the signal voltage transmission slip ring. The second slip ring is called a ground reference slip ring, and is provided on the turntable coaxially with and close to the signal voltage transmission slip ring. A signal ground reference potential from a drive circuit connected to a stationary electronic device (or a mobile electronic device) is applied to the ground reference slip ring at a point approximately co-linear with the drive point (this is the drive point of the ground reference slip ring). ), through a brushed sliding contact (or through a physical conventional electrical connection). The signal earth reference potential used for the resistive termination of the termination circuit is a point approximately collinear with the termination point to the earth reference slip ring (this is the termination point of the earth reference slip ring).
(or through a physical normal electrical connection). Here, the driving point and the terminal point of the ground reference slip ring face each other approximately on the diameter of the ground reference slip ring.

〔実施例〕〔Example〕

まず第1図を参照して、計算機体軸断層撮影
(CAT)走査器は、静止電子装置30などを含む
静止した台と、この静止した台に対して回転でき
る回転台となる回転ガントリー11を含む。
First, referring to FIG. 1, the computerized axial tomography (CAT) scanner includes a stationary table that includes a stationary electronic device 30, etc., and a rotating gantry 11 that is a rotary table that can rotate with respect to the stationary table. include.

この回転ガントリーには患者13を受けるのに
十分な大きさの中心穴12が設けられる。軸線方
向に滑動できる、すなわち、中心穴12を出入り
できる台14の上に患者13は支持される。ガン
トリー11はX線管15も含む。このX線管に
は、破線16で全体的に示されている薄い扇形X
線ビームを発生するためのビーム形成装置が組合
わされる。ビーム16は中心穴12を横切つて、
その中に入れられている患者13を貫通し、検出
器アレイ20に入射する。検出器アレイはわん曲
しており、それの長手方向に沿つて730チヤネル
の解像力を有する。検出器アレイ20の各チヤネ
ルの個々の出力はデータ獲得装置DAS21へ並
列接続される。サンプリングされた各チヤネル出
力はDASにより、X線の強さを表す16ビツトデ
ジタル値へ変換される。
The rotating gantry is provided with a central hole 12 large enough to receive a patient 13. The patient 13 is supported on a platform 14 that can slide axially, ie, move in and out of the central hole 12. Gantry 11 also includes an x-ray tube 15. The x-ray tube includes a thin sector X, generally indicated by dashed line 16.
A beam forming device for generating a line beam is combined. The beam 16 traverses the central hole 12 and
It penetrates the patient 13 contained therein and enters the detector array 20 . The detector array is curved and has a resolution of 730 channels along its length. The individual outputs of each channel of detector array 20 are connected in parallel to data acquisition device DAS 21. Each sampled channel output is converted by the DAS into a 16-bit digital value representing the intensity of the x-rays.

ガントリー11には電子装置25も含む。この
電子装置25はガントリー11とともに回転する
可動電子装置であつて、X線管15の動作と、
DAS21により得られた映像データの収集との
ために必要な回路を含む。とくに、この電子装置
は高電圧部26と制御部27を含む。制御部27
はコンピユータ(図示せず)を含む。制御部は静
止電子装置30へ従属する。この電子装置30は
もちろんガントリー11から離れて設けられる。
静止電子装置30は、ガントリー11上の制御部
27へ指令を発するため、および結果としての映
像データを受けて処理するために、コンピユータ
をベースとする装置である。
Gantry 11 also includes electronic equipment 25 . This electronic device 25 is a movable electronic device that rotates together with the gantry 11, and controls the operation of the X-ray tube 15,
It includes circuits necessary for collecting video data obtained by the DAS 21. In particular, the electronic device includes a high voltage section 26 and a control section 27. Control unit 27
includes a computer (not shown). The control is subordinate to the stationary electronics 30. This electronic device 30 is of course provided apart from the gantry 11.
The stationary electronics 30 is a computer-based device for issuing commands to the control 27 on the gantry 11 and for receiving and processing the resulting video data.

本発明は、ガントリー11を連続回転できるよ
うにする大きな直径のスリツプリングとブラシを
用いることにより、静止電子装置30を回転制御
部27へ結合する通信装置を提供するものであ
る。上記のように、映像データのみのために求め
られる最低データレートは12メガビツト
(MB)/秒のオーダーである。この実施例では、
映像データに加えて他の通信データを時分割式に
取扱い、かつ通信オーバーヘツドを考慮に入れる
ために、合計で55MB/秒のデータレツトが好ま
しい。将来は、より高いデータレート、たとえば
125MB/秒のオーダー、が増加する検出性能と
処理性能に合わせて望まれる。そのような高いデ
ータレートは大きな直径のスリツプリングではこ
れまで可能でなかつた。本発明は、CAT走査器
の大きい直径のスリツプリングでも超高速通信を
行えるようにすることにより、その制限を克服す
るものである。
The present invention provides a communication system for coupling stationary electronics 30 to rotational control 27 by using large diameter slip rings and brushes that allow continuous rotation of gantry 11. As mentioned above, the minimum required data rate for video data only is on the order of 12 megabits (MB)/second. In this example,
A total datalet of 55 MB/sec is preferred in order to handle other communication data in addition to video data in a time-sharing manner and to take communication overhead into account. In the future, higher data rates, e.g.
On the order of 125MB/s is desired as detection and processing performance increases. Such high data rates have not heretofore been possible with large diameter slip rings. The present invention overcomes that limitation by allowing very high speed communications even with the large diameter slip rings of CAT scanners.

以下の説明においては、静止電子装置30と制
御部27の間の全ての通信が、従来の多重化技術
を用いて直列化される、たとえば、送信のために
並列データから直列データへ変換され、および受
信のために直列データから並列データへ変換され
ていると仮定する。1ビツト流だけを送る必要が
あるようにそれは行われる。もつとも、本発明の
多数の並列路を用いて、たとえば、達成可能な最
高データレートを更に高くできることが当業者に
は明らかである。
In the following description, all communications between the stationary electronics 30 and the control unit 27 are serialized using conventional multiplexing techniques, e.g. converted from parallel data to serial data for transmission, and that serial data is being converted to parallel data for reception. It is done so that only one bit stream needs to be sent. However, it will be clear to those skilled in the art that a large number of parallel paths of the invention can be used, for example, to further increase the maximum achievable data rate.

後で詳しく説明するように、この実施例におい
ては何組かのスリツプリングとブラシが実際に用
いられる。しかし、簡単にするために、スリツプ
リングは第1図においては一般に円31で表され
ている。この円はガントリー11の外部境界を定
める。通信すべき直列データを表すために変調さ
れている電力をスリツプリング31へ加えるため
に通常のブラシ(第1図には明確には示されてい
ない)が用いられる。
Several sets of slip rings and brushes are actually used in this embodiment, as will be explained in more detail below. However, for simplicity, the slip ring is generally represented by a circle 31 in FIG. This circle defines the outer boundary of the gantry 11. A conventional brush (not explicitly shown in FIG. 1) is used to apply modulated power to slip ring 31 to represent the serial data to be communicated.

スリツプリング31の寸法は直径が約1.21m
(4フイート)、円周の長さが約3.83m(12.56フイ
ート)のオーダーであることが好ましい。更に、
55MB/秒の好適なデータレートで確実に送信す
るために必要な帯域幅は、変調側帯波を含めて、
400Mhzのオーダーである。スリツプリングの寸
法が非常に大きく、かつ含まれるデータレートが
非常に高く、それに対応して立上り時間、または
求められる縁部レートが非常に短いから、スリツ
プリング31は高周波伝送線として取扱われる。
この伝送線を第1a図に示すようにモデル化でき
る。
The diameter of the slip ring 31 is approximately 1.21m.
(4 feet), with a circumferential length on the order of approximately 3.83 m (12.56 feet). Furthermore,
The bandwidth required to reliably transmit at the preferred data rate of 55MB/s, including modulation sidebands, is
It is on the order of 400Mhz. Because the dimensions of the slip ring are very large and the data rates involved are very high and the rise times or required edge rates are correspondingly very short, the slip ring 31 is treated as a high frequency transmission line.
This transmission line can be modeled as shown in Figure 1a.

次に第1a図を参照して、スリツプリング31
は等しい長さの2本の伝送線31aと31bによ
りモデル化されている。各伝送線の特性インピー
ダンスはZ0であり、スリツプリング31の半分を
構成する。以下に説明する実際の実施例において
は、実際のスリツプリング31は平行なわん曲し
た導体であつて、2線または多線伝送線により類
似する。しかし、第1a図に示されている同軸線
はそれでも所期目的のために使用できる。
Next, referring to FIG. 1a, slip ring 31
is modeled by two transmission lines 31a and 31b of equal length. The characteristic impedance of each transmission line is Z 0 and constitutes half of the slip ring 31. In the actual embodiment described below, the actual slip ring 31 is a parallel curved conductor, more similar to a two-wire or multi-wire transmission line. However, the coaxial line shown in FIG. 1a can still be used for the intended purpose.

スリツプリング31上の1つの駆動点40へ高
周波エネルギーが加えられると、そのエネルギー
は分割されて伝送線31aと31bの周囲を両方
向、たとえば時計回りの向き41aと逆時計回り
の向き41bとに同時に伝わる。理論的には、大
きな直径のスリツプリングの周囲を逆向きに伝わ
る高周波エネギーの効果は干渉パターンを生ずる
ようなものでるから、スリツプリング31でピツ
クアツプされる信号は位置に非常に依存し、かつ
歪められる。この効果は高速通信用に従来の大き
な直径のスリツプリングが適さないことの主な理
由である。
When high frequency energy is applied to a single drive point 40 on slip ring 31, the energy is split and directed simultaneously around transmission lines 31a and 31b in both directions, e.g., clockwise orientation 41a and counterclockwise orientation 41b. Conveyed. In theory, the signal picked up by slip ring 31 would be highly position dependent and distorted, since the effect of high frequency energy traveling in opposite directions around a large diameter slip ring would be such that it would create an interference pattern. It will be done. This effect is the main reason why conventional large diameter slip rings are unsuitable for high speed communications.

本発明においては、終端器43が別のブラシセ
ツトを介して終端点44に接続する。この終端点
44は駆動点40とは180度逆である。終端器4
3を180度の終端点44に置くことにより、リン
グ31に沿つて逆向きに伝わる分割されたエネル
ギーは、終端器43においてほぼ同時に出会う。
終端器43は、伝送線31aと31bの並列組合
わせが、反射エネルギーなしで終端器43にイン
ピーダンス整合させられるように、Z0/2にほぼ
等しい抵抗値を有する。2本の伝送線31aと3
1bの経路長はほぼ等しいから、駆動点40に生
じたエネルギーは終端器43へ一致して達するか
ら、向き合う伝送線31aと31bをそれぞれ持
続してエネルギーが伝わることはない。
In the present invention, terminator 43 connects to termination point 44 via another set of brushes. This termination point 44 is 180 degrees opposite the drive point 40. Terminator 4
3 at the 180 degree termination point 44, the split energies traveling in opposite directions along the ring 31 meet at the terminator 43 almost simultaneously.
Terminator 43 has a resistance approximately equal to Z 0 /2 so that the parallel combination of transmission lines 31a and 31b is impedance matched to terminator 43 without reflected energy. Two transmission lines 31a and 3
Since the path lengths of the lines 1b are approximately equal, the energy generated at the driving point 40 reaches the terminator 43 in unison, so that the energy does not continue to be transmitted through the opposing transmission lines 31a and 31b, respectively.

この実施例で利用されるブラシの接触点を考え
ると、接近する多くの点でスリツプリングに接触
する、ばねにより押される多数の接点リーフを一
般に用いる通常のブラシが利用されることに注目
すべきである。多数のリーフブラシ組立体は多数
の点に実際に接触するが、大きなスリツプリング
の円周と比較すると多くの点は互いに十分に接近
しているから、それらは機能的には1つの点と考
えることができる。もちろん、1つのリーフブラ
シを本発明に用いることができる。この場合に
は、1ブシ当り実際の接触点が1つだけある。以
下の説明においては、したがつて「点」という語
はブラシ組立体による1つまたは複数の狭い間隔
で隔てられている接触点を意味することを理解さ
れたい。
Considering the brush contact points utilized in this embodiment, it should be noted that a conventional brush is utilized which typically employs multiple spring-loaded contact leaves that contact the slip ring at many points of approach. It is. Although multiple leaf brush assemblies actually touch multiple points, many of the points are close enough to each other compared to the circumference of a large slip ring that they are functionally considered one point. be able to. Of course, one leaf brush can be used with the present invention. In this case there is only one actual contact point per bush. In the following description, the term "point" will therefore be understood to mean one or more closely spaced contact points by the brush assembly.

再び第1図を参照して、上記の分割伝送線モデ
ルが下記の実施例において2種類のやり方で適用
される。第1の実施例は入通信路に関するもので
ある。この場合には、入駆動回路45がブラシ
(第1図には示されていない)を介してスリツプ
リング31へすべり接続する。入終端回路46が
ブラシを介して、入駆動回路45の接続点とは
180度異なる点においてスリツプリング31へ接
続される。入駆動回路45は静止電子装置30か
ら入力ケーブル47を介して直列入力信号を受け
る。この入力信号は増幅されてからスリツプリン
グ31へ送られる。前記伝送線モデルにおけるよ
うに、送られたエネルギーは分割されて、スリツ
プリング31の周囲を2つの向きに伝わり、180
度異なる点において終端させられる。したがつ
て、この信号は受信のためにスリツプリング31
におけるどこでも利用できる。
Referring again to FIG. 1, the split transmission line model described above is applied in two ways in the following embodiments. The first embodiment concerns the incoming channel. In this case, the input drive circuit 45 is slidably connected to the slip ring 31 via a brush (not shown in FIG. 1). What is the connection point between the input and termination circuit 46 and the input drive circuit 45 via the brush?
It is connected to the slip ring 31 at 180 degrees different points. Input drive circuit 45 receives a serial input signal from stationary electronics 30 via input cable 47 . This input signal is amplified and then sent to slip ring 31. As in the transmission line model, the transmitted energy is split and transmitted around the slip ring 31 in two directions, 180
terminated at different points. Therefore, this signal is sent to the slip ring 31 for reception.
Available anywhere in .

入受信回路48は、回転ガントリー11に設け
られて、スリツプリング31上の固定点へ物理的
に接続される。入受信回路は入駆動回路45によ
り送られた信号をピツクアツプし、それをバツフ
アし、ケーブル49を介してそれを制御部27へ
結合する。ガントリー11全体は、入駆動回路4
5と入終端回路46にそれぞれ組合わされている
静止ブラシに対して回転するから、静止回路45
と46に対する入受信回路48の実際の位置はス
リツプリング31の任意の位置とすることができ
る。
An input/receive circuit 48 is provided on the rotating gantry 11 and physically connected to a fixed point on the slip ring 31. The input/reception circuit picks up the signal sent by the input drive circuit 45, buffers it, and couples it to the control section 27 via a cable 49. The entire gantry 11 is connected to the input drive circuit 4
5 and the input/termination circuit 46, the static circuit 45
The actual position of the incoming/receiving circuit 48 relative to and 46 can be any position on the slip ring 31.

更に第1図を参照して、第2の実施例は、ガン
トリー11における制御部27から静止電子装置
30までの出通信路に関するものである。この実
施例においては、駆動接続部と終端接続部はスリ
ツプリング31に物理的に設けられ、受信接続は
ブラシを介して行われる。とくに、出通信のため
に、直列信号が制御部27からケーブル56を介
して駆動回路55へ結合される。出駆動回路55
はガントリー11に設けられているから、出駆動
回路55からスリツプリング31に対して物理接
続が行われる。出駆動回路55により発生された
駆動信号を前記のように終端させるために、スリ
ツプリング31の、出駆動回路55への接続点か
ら180度異なる点へ、出終端回路57が同様に接
続される。それから、静止出受信回路58がブラ
シを介してスリツプリング31へ接続され、受信
信号ケーブル59を介して静止電子装置30へ結
合する。
Still referring to FIG. 1, the second embodiment relates to an outgoing communication path from the control unit 27 in the gantry 11 to the stationary electronic device 30. In this embodiment, the drive connection and the termination connection are physically provided on the slip ring 31, and the reception connection is made via a brush. In particular, for outgoing communication, a serial signal is coupled from control 27 via cable 56 to drive circuit 55 . Output drive circuit 55
Since it is provided in the gantry 11, a physical connection is made from the output drive circuit 55 to the slip ring 31. In order to terminate the drive signal generated by the output drive circuit 55 as described above, an output termination circuit 57 is similarly connected to a point of the slip ring 31 that is 180 degrees different from the connection point to the output drive circuit 55. . A stationary output/reception circuit 58 is then connected to the slip ring 31 via brushes and coupled to the stationary electronics 30 via a receive signal cable 59.

再び第1図を参照して、本発明の別の面はスリ
ツプリングにおけるノイズの制御と、静止電子装
置30と制御部27の間の電気的分離の保持とを
含む。それらの理由から、入通信回路と出通信回
路へ電力を供給するために別々の独立および分離
されたd.c.電源65が設けられる。後で詳しく説
明するように、通信信号のために、信号スリツプ
リングと呼ばれるスリツプリングと、d.c.電源電
圧のために、電源スリツプリングと呼ばれる、ス
リツプリングとが別々に設けられる(第1図には
別々に示されていないが)。電源スリツプリング
はd.c.電源電圧を種々の駆動回路と、受信回路お
よび終端回路へ供給する。とくに、電源電圧は、
(a)電源65からケーブル66を介して入駆動回路
45へ、(b)入駆動回路45から第1の電源スリツ
プリングセツト(第1図には別々に示されていな
い)を介して入受信回路48へ、(c)入受信回路4
8からケーブル67を介して出駆動回路55へ、
および(d)出駆動回路55から第2の電源スリツプ
リングセツト(これも図には別々に示されていな
い)を介して出受信回路58へ、順次供給され
る。両方の終端回路46と57は、それぞれの信
号スリツプリングを終端させる際のシンクとして
使用するために、関連する電源スリツプリングへ
もアクセスする。電源インピーダンスはほぼ零で
あるから、両方の電源スリツプリングはa.c.アー
ス電位にある。したがつて、伝送線の諸特性を強
調し、干渉を防ぐために電源スリツプリングは信
号スリツプリングとまぜこぜにされる。この電力
分配および分離技術の別の利点は同相分ノイズを
除去することである。電源導体は信号導体と平行
に信号導体とほぼ同じ経路をたどるから、外部ノ
イズは両方の導体中に類似の電圧を誘起する。そ
の結果、下記のように、安価なシングルエンデツ
ドの駆動部品と受信部品を用いたとしても、十分
なノイズ防止および同相分ノイズ除去を行うこと
ができる。
Referring again to FIG. 1, another aspect of the invention includes controlling noise in the slip ring and maintaining electrical isolation between the stationary electronics 30 and the controller 27. For those reasons, separate and separate DC power supplies 65 are provided to power the incoming and outgoing communication circuits. As will be explained in detail later, separate slip rings are provided for communication signals, called signal slip rings, and for DC power supply voltages, called power slip rings (see FIG. 1). although not shown separately). Power supply slip rings provide dc power supply voltage to various drive circuits, receiver circuits, and termination circuits. In particular, the power supply voltage is
(a) from power supply 65 via cable 66 to input drive circuit 45; (b) from input drive circuit 45 via first power supply slip ring set (not shown separately in Figure 1); To circuit 48, (c) input/reception circuit 4
8 to the output drive circuit 55 via the cable 67,
and (d) is sequentially supplied from the output drive circuit 55 to the output/reception circuit 58 via a second power supply spring set (also not separately shown in the figure). Both termination circuits 46 and 57 also have access to their associated power supply slip rings for use as sinks in terminating their respective signal slip rings. Since the source impedance is nearly zero, both power source slip rings are at ac ground potential. Therefore, power slip rings are intermixed with signal slip rings to emphasize transmission line characteristics and prevent interference. Another advantage of this power distribution and isolation technique is that it eliminates common mode noise. Since the power conductor follows approximately the same path as the signal conductor, parallel to the signal conductor, external noise induces similar voltages in both conductors. As a result, as described below, even if inexpensive single-ended driving and receiving components are used, sufficient noise prevention and in-phase noise removal can be achieved.

好適な実施例についての説明 次に第2図を参照する。直列入力ケーブル47
が一対の導体47aと47bを有する。それらの
導体は入駆動回路45へ接続される。入力ケーブ
ル47における直列入力信号は高いデータレート
のNRZIコード化された信号であある。静止電子
装置における実際のコード化は、アドバンスド・
マイクロ・デバイセズAdvanced Micro
Devices)社により製造されAM7968型集積回路
符号器(図示せず)により行われる。受信した時
に制御回路27において行われる復号は、前記ア
ドバンスド・マイクロ・デバイセズ社により製造
されたAM7969型復号器(図示せず)により行わ
れる。下記の出通信のために同じ種類の符号器
と、同じ種類の復号器を用いることもできる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT Reference is now made to FIG. Series input cable 47
has a pair of conductors 47a and 47b. Those conductors are connected to input drive circuit 45. The serial input signal on input cable 47 is a high data rate NRZI encoded signal. The actual encoding in stationary electronic equipment is
Micro Devices Advanced Micro
This is accomplished by an AM7968 integrated circuit encoder (not shown) manufactured by Microelectronic Devices, Inc. The decoding performed in the control circuit 27 upon reception is performed by an AM7969 type decoder (not shown) manufactured by Advanced Micro Devices. The same type of encoder and the same type of decoder can also be used for the outgoing communication described below.

線47における入力信号は、結合コンデンサ7
1を介して入力トランス70の1次巻線へ接続さ
れる。このトランスは入駆動回路45の残りの部
分の直流分離を行うとともに、a.c.アース電位の
形成を禁止する。コンデンサ71はトランス70
を飽和させることがある。d.c.電流を阻止するよ
うに機能する。
The input signal on line 47 is connected to coupling capacitor 7
1 to the primary winding of the input transformer 70. This transformer provides DC isolation for the remainder of the input drive circuit 45 and inhibits the formation of an ac ground potential. Capacitor 71 is transformer 70
may become saturated. Functions to block DC current.

トランス70の1次巻線はコンデンサ74を介
してシヤーシーアース73へも側路される。以下
の説明から、ノイズ、とくに高周波ノイズの制御
が本発明の重要な部分であることがわかるであろ
う。CAT走査器10の構造フレームを構成する
金属部へシヤーシーアース接続73が行われる。
通信路の全ての段を、シヤーシーアース接続73
を基準にした構成とすることにより、装置のノイ
ズは大幅に減少させられる。コンデンサ74は、
高周波a.c.信号のために、トランス70の1次巻
線をシヤーシーアース73に置く。
The primary winding of transformer 70 is also bypassed to shear sea earth 73 via capacitor 74 . It will be seen from the following description that the control of noise, particularly high frequency noise, is an important part of the invention. A shear-sea earth connection 73 is made to the metal parts that make up the structural frame of the CAT scanner 10.
Sea-earth connection 73 for all stages of the communication path
By adopting a configuration based on , the noise of the device can be significantly reduced. The capacitor 74 is
For high frequency AC signals, the primary winding of transformer 70 is placed at shear sea earth 73.

トランス70の2次巻線が、結合コンデンサ8
1と、抵抗82,83で構成されたバイアス回路
網とにより、前置駆動器段80の入力端子へ結合
される。前置駆動器80は縦続結合された標準的
なCMOS集積回路インバータで構成することが
好ましい。1つの入力インバータが3つの並列出
力インバータへ信号を供給する。それにより構成
された非反転前置駆動器が用いられて、正の移行
と負の移行における信号の対称性を保持する、す
なわち、移行の両方の極性に対して等しい遅延を
与える。前置駆動器80を構成するために
74AC11240型の1個のCMOSオクタルインバー
タ/駆動器集積回路が利用される。
The secondary winding of the transformer 70 connects to the coupling capacitor 8
1 and a bias network comprised of resistors 82 and 83 to the input terminal of predriver stage 80. Predriver 80 preferably comprises standard CMOS integrated circuit inverters cascaded together. One input inverter provides signals to three parallel output inverters. A non-inverting predriver constructed thereby is used to maintain signal symmetry on positive and negative transitions, ie to provide equal delay for both polarities of transition. To configure the predriver 80
One CMOS octal inverter/driver integrated circuit type 74AC11240 is utilized.

前置駆動器80のための電源電圧80は、電源
電圧入力ケーブル66から電圧調整器85を介し
て供給される。電源電圧入力ケーブル66は、+
Vおよび−Vと名づけられた12ボルトの調整され
た1つのd.c.入力電圧を線86と87にそれぞれ
有する。電圧−Vを有する線87は、入駆動回路
45中の増幅器段のための共通線として用いられ
る。調整器85に対する入力は線86における+
Vから取出される。調整器85は、標準的な論理
電圧5ボルトにおける前置駆動器80の動作を許
すために主として用いられ、以後の段はより大き
いピーク=ピーク出力信号電圧を達成するために
完全な電源電圧を用いる。また、電源電圧は通信
ドライバ45,55と受信器48,58の全てへ
電源電圧が直列に供給されるから、その電源電圧
はいくらかオーミツクな電圧降下を受け、スイツ
チングによる過渡現象によりひき起された大きな
スパイクも含むことがある。分離された調整器8
5がノイズのない安定な電圧を前置駆動器80へ
供給して偽の状態変化を阻止する。電圧調整器8
5は、波目的のために入力バイパスコンデンサ
と出力バイパスコンデンサを含むことを理解され
ることを当業者は理解すべきである。
The power supply voltage 80 for the predriver 80 is supplied via a voltage regulator 85 from the power supply voltage input cable 66 . The power supply voltage input cable 66 is +
It has one regulated dc input voltage of 12 volts labeled V and -V on lines 86 and 87, respectively. Line 87 with voltage -V is used as a common line for the amplifier stages in input drive circuit 45. The input to regulator 85 is + on line 86.
taken out from V. Regulator 85 is primarily used to allow operation of predriver 80 at standard logic voltages of 5 volts, with subsequent stages using the full supply voltage to achieve larger peak-to-peak output signal voltages. use In addition, since the power supply voltage is supplied in series to all of the communication drivers 45, 55 and receivers 48, 58, the power supply voltage is subject to some ohmic voltage drop, which is caused by transient phenomena caused by switching. May also include large spikes. Separated regulator 8
5 provides a noise-free stable voltage to the predriver 80 to prevent spurious state changes. Voltage regulator 8
It should be understood by those skilled in the art that 5 is understood to include an input bypass capacitor and an output bypass capacitor for wave purposes.

前置駆動器80の出力は駆動器段90の入力端
子へ供給される。駆動器90は、駆動点において
見てスリツプリング31bの正味のインピーダン
スに等しい負荷を駆動するために十分な性能を持
たなければならない。以上説明した伝送線の類推
から、駆動点における正味のインピーダンスは、
スリツプリングの周囲の2つの平行な信号路のい
ずれかのインピーダンスの半分であると見ること
ができる。この実施例におけるスリツプリング3
1c〜31eに対しては、正味のインピーダンス
は約20オーム(たとえば、第1a図に示されてい
るものの類推で、各分岐のインピーダンス、すな
わちZ0、に対しては40オームの値に対応する)で
あると経駆的に決定されている。したがつて、駆
動器90は実効インピーダンス20オームを駆動せ
ねばならない。高速動作および高い駆動性能に対
する要求は集積回路の態様では現在利用できない
から、駆動器90は第3図に示すように個別部品
から構成することが好ましい。
The output of predriver 80 is fed to the input terminal of driver stage 90. The driver 90 must have sufficient performance to drive a load equal to the net impedance of the slip ring 31b at the point of drive. From the transmission line analogy explained above, the net impedance at the driving point is
It can be viewed as half the impedance of either of the two parallel signal paths around the slip ring. Slip ring 3 in this example
1c to 31e, the net impedance is approximately 20 ohms (e.g., analogous to that shown in figure 1a, corresponding to a value of 40 ohms for the impedance of each branch, i.e. Z 0 ). ) has been determined empirically. Therefore, driver 90 must drive an effective impedance of 20 ohms. Since the requirements for high speed operation and high drive performance are not currently available in integrated circuit implementation, driver 90 is preferably constructed from discrete components as shown in FIG.

第3図を参照して、駆動器90は線86と87
における全電源電圧へ接続され、出力トランジス
タ100と101により構成されたトーテムポー
ル型出力段を含む。入力トランジスタ102は前
置駆動器90の出力を入力線89から結合コンデ
ンサ103と、抵抗104〜106で構成された
バイアス回路網とを介して受ける。トランジスタ
102のターンオフ時間を短くするために、その
トランジスタのベースとエミツタの間に抵抗10
7が接続される。トランジスタ107は出力トラ
ンジスタ100と101の一方または他方を選択
的に「オン」状態にするように動作する。たとえ
ば低い論理入力により入力トランジスタ102が
オフ状態にされると、トランジスタ100のベー
ス電流が、トランジスタ108と109により構
成されている回路網を介して供給され、トランジ
スタ100はターンオンさせられる。たとえば高
い論理入力によりトランジスタ102がターンオ
ンさせられると、トランジスタ100はターンオ
フさせられ、トランジスタ101へトランジスタ
102からベース電流が直接供給される。トラン
ジスタ101のベースに充電されていた電荷は抵
抗110を通じて放電させられる。
Referring to FIG. 3, driver 90 is connected to lines 86 and 87.
It includes a totem-pole output stage formed by output transistors 100 and 101. Input transistor 102 receives the output of predriver 90 from input line 89 via a coupling capacitor 103 and a bias network comprised of resistors 104-106. To shorten the turn-off time of transistor 102, a resistor 10 is placed between the base and emitter of that transistor.
7 is connected. Transistor 107 operates to selectively turn one or the other of output transistors 100 and 101 into an "on" state. When input transistor 102 is turned off, for example by a low logic input, the base current of transistor 100 is supplied through the network formed by transistors 108 and 109, turning transistor 100 on. When transistor 102 is turned on, for example by a high logic input, transistor 100 is turned off and transistor 101 is provided with base current directly from transistor 102. The charge stored in the base of the transistor 101 is discharged through the resistor 110.

駆動器90の重要な特性は、十分な駆動性能を
有することに加えて、駆動器90の出力インピー
ダンスが、駆動点において見たスリツプリングの
正味インピーダンスに整合することである。駆動
点におけるインピーダンスが整合すると、上記の
インピーダンス整合終端に加えて、たとえば終端
部におけるインピーダンスがまちまちであるこ
と、または不完全なインピーダンス整合のため
に、または受信接続部における負荷からのエネル
ギー反射を一層減少することになる。
An important characteristic of driver 90, in addition to having sufficient drive performance, is that the output impedance of driver 90 matches the net impedance of the slip ring seen at the point of drive. The matched impedance at the driving point, in addition to the impedance-matched terminations described above, further reduces the possibility of energy reflections, e.g. due to varying impedances at the terminations or imperfect impedance matching, or from the load at the receiving connection. will decrease.

先に述べたように、駆動点から見たスリツプリ
ングの正味のインピーダンスは約20オームであ
る。したがつて、駆動器90を見たインピーダン
スも約20オームでなければならない。出力抵抗1
12は出力トランジスタ100に組合わされ、出
力抵抗113と114は出力トランジスタ101
に組合わされる。出力抵抗112〜114の抵抗
値を適正に選択することにより希望の出力インピ
ーダンスを達成できる。とくに、抵抗108と1
12の並列組合わせの抵抗値は20オームに等しく
なければならず(駆動器90の出力は論理的に高
い)、抵抗113と114の直列組合わせと、抵
抗105,106,108〜110により構成さ
れた回路網との並列組合わせの合成抵抗値は同様
に20オームに等しくなければならない(駆動器9
0の出力は論理的に低い)。
As mentioned earlier, the net impedance of the slip ring seen from the point of drive is approximately 20 ohms. Therefore, the impedance looking into driver 90 must also be approximately 20 ohms. Output resistance 1
12 is combined with the output transistor 100, and output resistors 113 and 114 are combined with the output transistor 101.
be combined with A desired output impedance can be achieved by appropriately selecting the resistance values of the output resistors 112-114. In particular, resistors 108 and 1
The resistance value of the parallel combination of 12 must be equal to 20 ohms (the output of the driver 90 is logically high) and consists of the series combination of resistors 113 and 114 and resistors 105, 106, 108-110. The combined resistance value of the parallel combination with the connected network should also be equal to 20 ohms (driver 9
An output of 0 is logically low).

再び第2図を参照して、線120における駆動
器90の出力端子が、信号電圧伝送用スリツプリ
ング31dに駆動点で接触しているブラシ125
dへコンデンサ121を介して結合される。アー
ス基準用スリツプリング31cとスリツプリング
31eは、信号電圧伝送用スリツプリング31d
の両側に、それと同軸状に設けられる。アース基
準用スリツプリング31cはブラシ125cを介
して−Vへ結合され、スリツプリング31eはブ
ラシ125eを介して+Vへ結合される。+Vと
−Vは低インピーダンス電源であるから、スリツ
プリング31cと31eは中心スリツプリング3
1d上の信号に対して接地プレーンを構成し、そ
れにより希望の伝送線効果と、ノイズおよび漏話
に対するある程度の遮へいを行う。第2図に示さ
れている3つのスリツプリング31c〜31e
は、図示を簡単にするために軸線方向の分離を誇
張して示されている。好ましい態様においては、
各スリツプリング31c〜31eの約4.8mm(約
3/16インチ)、スリツプリング31c〜31eの
間の絶縁体の厚さは約1.6mm(1/16インチ)であ
る。
Referring again to FIG. 2, the output terminal of the driver 90 on the line 120 is connected to the brush 125 in contact with the signal voltage transmission slip ring 31d at the driving point.
d via a capacitor 121. The ground reference slip ring 31c and the slip ring 31e are the same as the signal voltage transmission slip ring 31d.
on both sides and coaxially with it. The ground reference slip ring 31c is coupled to -V via a brush 125c, and the slip ring 31e is coupled to +V via a brush 125e. Since +V and -V are low impedance power supplies, the slip rings 31c and 31e are connected to the center slip ring 3.
Construct a ground plane for the signal on 1d, thereby providing the desired transmission line effects and some shielding from noise and crosstalk. Three slip rings 31c to 31e shown in FIG.
are shown with exaggerated axial separation for ease of illustration. In a preferred embodiment,
The thickness of each slip ring 31c-31e is approximately 4.8 mm (approximately 3/16 inch), and the thickness of the insulator between the slip rings 31c-31e is approximately 1.6 mm (1/16 inch).

更に第2図を参照して、入終端回路46はブラ
シ135c〜135eをそれぞれ介してスリツプ
リング31c〜31eへ接続される。各ブラシ1
35c〜135eは、対応する駆動ブラシ125
c〜125eからスリツプリング31c〜31e
を横切つて、直径方向に向き合う点に位置させら
れる。いいかえると、ほぼ同一直線状の駆動点の
ブラシ125c〜125eとほぼ同一直線状の終
端点のブラシ135c〜135eは、それぞれス
リツプリング31c〜31eを中心として180度
隔てられる。ブラシ135cと135eはそれぞ
れスリツプリング31cと31eにおける+Vと
−Vの電源電圧へ結合される。信号電圧伝送用ス
リツプリング31d上の入通信信号は、終端点の
ブラシ135dにより入終端回路46に結合され
る。入終端回路においては、線136における+
V電源電圧がコンデンサ138により線137上
の−V電源電圧へバイパスされ、両方の線137
と138が信号アース電位、すなわち、線137
上−V、に対して低いa.c.インピーダンスを呈す
るようにする。信号線141へ抵抗性終端部とな
る終端抵抗140が接続される。その終端抵抗1
40の抵抗値はスリツプリング31c〜31eに
おいて見た正味のインピーダンスに等しい。先に
述べたように、スリツプリングの正味インピーダ
ンス、したがつて終端抵抗の好ましい抵抗値は約
20オームである。
Further referring to FIG. 2, input/termination circuit 46 is connected to slip rings 31c-31e via brushes 135c-135e, respectively. Each brush 1
35c to 135e are corresponding drive brushes 125
c~125e to slip rings 31c~31e
are located at diametrically opposed points across the In other words, the substantially colinear drive point brushes 125c-125e and the substantially colinear end point brushes 135c-135e are separated by 180 degrees about the slip rings 31c-31e, respectively. Brushes 135c and 135e are coupled to +V and -V power supply voltages at slip rings 31c and 31e, respectively. The incoming communication signal on the signal voltage transmission slip ring 31d is coupled to the incoming termination circuit 46 by the brush 135d at the termination point. In the input termination circuit, the + on line 136
The V supply voltage is bypassed by capacitor 138 to the -V supply voltage on line 137 and both lines 137
and 138 is the signal ground potential, i.e. line 137
-V, so that it exhibits a low ac impedance. A terminating resistor 140 serving as a resistive terminating portion is connected to the signal line 141 . The terminating resistor 1
The resistance value 40 is equal to the net impedance seen at the slip rings 31c-31e. As mentioned earlier, the net impedance of the slip ring, and therefore the preferred resistance value of the terminating resistor, is approximately
It is 20 ohms.

実際には、正味の寄生インダクタンスを減少さ
せるため、および終端抵抗140の場合には、電
力消費量を増加させるために、終端抵抗14とバ
イパスコンデンサ138は多数の並列装置で構成
することが好ましい。
In practice, terminating resistor 14 and bypass capacitor 138 are preferably configured in multiple parallel devices to reduce net parasitic inductance and, in the case of terminating resistor 140, to increase power consumption.

入駆動回路45と入終端回路46における−V
電源電圧は信号アース基準電位を構成し、ブラシ
125cと135cにおける高電圧コンデンサ/
抵抗回路網145をシヤーシーアース73へバイ
パスされる。前記のように、シヤーシーアース7
3へバイパスすることは装置ノイズの制御のため
に重要である。とくに、駆動回路45と終端回路
46は直流に関して分離されているから、シヤー
シーアース73へバイアスすることは装置が満足
に動作するためには重要であることが判明してい
る。また、全てのブラシと全てのスリツプリング
は直流に関して「浮動している」から、ブラシ/
スリツプリング系とd.c.基準としてのシヤーシー
アース73の間に高抵抗路を設け、静電荷の充電
を阻止することが必要である。したがつて回路網
145はコンデンサと並列の抵抗素子を含む。
-V in the input drive circuit 45 and input termination circuit 46
The power supply voltage constitutes the signal ground reference potential and the high voltage capacitors at brushes 125c and 135c/
Resistor network 145 is bypassed to shear sea earth 73. As mentioned above, Shear Sea Earth 7
Bypassing to 3 is important for equipment noise control. In particular, since drive circuit 45 and termination circuit 46 are DC isolated, biasing shear to sea earth 73 has been found to be important for satisfactory operation of the device. Also, since all brushes and all slip rings are "floating" with respect to DC,
It is necessary to provide a high resistance path between the slip ring system and the shear sea earth 73 as a DC reference to prevent static charge build-up. Network 145 therefore includes a resistive element in parallel with the capacitor.

回路網145は非常に高電圧の降伏定格を有す
るように構成することも好ましい。高電圧定格の
理由は、好適な態様においては、スリツプリング
31c〜31dは、下記のように出通信回路に対
する3個のスリツプリング31f〜31hを含め
て、複数の他のスリツプリングと、ガントリー1
1に設けられている他の機器、とくにX線管15
へ電力を供給するための1組の高電圧スリツプリ
ング(図示せず)との組立体の一部である。同じ
組立体における高電圧スリツプリングが互いに近
接しているから、たとえば高電圧電源とスリツプ
リング31c〜31eの間、または関連するブラ
シ125c〜125eと135c〜135eの間
で短絡が起ることがある。もし短絡が起きたとす
ると、スリツプリング31c〜31eのいずれか
に100ボルトのオーダーの電圧が印加されること
がある。電源電圧+V(線86)と−V(線87)
は接地されず、たとえば「浮動している」から、
誤つて高電圧が印加されても、バイパス回路網1
45と、結合トランス70,157と、電源65
の「浮動する」範囲とが適切な定格である限り
は、部品が損傷を受けることはない。
Network 145 is also preferably configured to have a very high voltage breakdown rating. The reason for the high voltage rating is that in the preferred embodiment, the slip rings 31c-31d are connected to a plurality of other slip rings, including the three slip rings 31f-31h for the outgoing communication circuitry, as described below.
Other equipment installed in 1, especially the X-ray tube 15
is part of an assembly with a set of high voltage slip rings (not shown) for supplying power to the motor. Due to the close proximity of high voltage slip rings in the same assembly, short circuits can occur, for example, between the high voltage power supply and the slip rings 31c-31e or between the associated brushes 125c-125e and 135c-135e. . If a short circuit were to occur, a voltage on the order of 100 volts could be applied to any of the slip rings 31c-31e. Power supply voltage +V (line 86) and -V (line 87)
is not grounded and is, for example, "floating", so
Even if high voltage is accidentally applied, the bypass network 1
45, coupling transformer 70, 157, and power supply 65
As long as the "floating" range is properly rated, the part will not be damaged.

次に第4図を参照して、高電圧バイパス回路網
145の好ましい構造は、直列接続された2個の
コンデンサ146,147と、この直列コンデン
サに並列接続される、抵抗148a〜148hで
構成されたはしご形抵抗回路網とを含む。各コン
デンサ146と147の容量はは0.22〓F、定格
電圧は1000ボルトである。そうするとコンデンサ
146と147の直列回路の容量は0.11〓F、定
格電圧は2000ボルトである(ただし、電圧がコン
デンサ146と147の間に等しく分配されるな
らば)。抵抗148a〜148hで構成されるは
しご形抵抗回路網は抵抗148dと148eの間
にタツプを有し、このタツプは直列コンデンサ1
46と147の共通接続点へ接続されて、コンデ
ンサ146と147の間における等しい電圧分割
を促進する。各抵抗148a〜148hの抵抗値
は220Kオームであるから、各コンデンサ146
と147は880Kオームにより分流され、回路網
145の端子間全抵抗値は1.76Mオームである。
コンデンサ146と147への等しい電圧分割を
促進するために、はしご形抵抗回路網は直流基準
を供給する前記高抵抗路を設けるとともに、コン
デンサ146と147のためのプリーダ路を構成
する。標準的な電圧定格の抵抗を使用できるよう
に、多数の個々の抵抗が好ましい。
Referring now to FIG. 4, a preferred structure for high voltage bypass network 145 is comprised of two capacitors 146, 147 connected in series and resistors 148a-148h connected in parallel to the series capacitors. and a ladder-shaped resistor network. The capacitance of each capacitor 146 and 147 is 0.22〓F, and the rated voltage is 1000 volts. The capacitance of the series circuit of capacitors 146 and 147 is then 0.11 F and the rated voltage is 2000 volts (provided the voltage is equally distributed between capacitors 146 and 147). A resistor ladder network consisting of resistors 148a-148h has a tap between resistors 148d and 148e, which tap is connected to a series capacitor 1.
46 and 147 to facilitate equal voltage division between capacitors 146 and 147. Since the resistance value of each resistor 148a to 148h is 220K ohm, each capacitor 146
and 147 are shunted by 880K ohms, and the total resistance across the terminals of network 145 is 1.76M ohms.
To promote equal voltage division to capacitors 146 and 147, a resistive ladder network provides the high resistance path that provides the DC reference and provides a leader path for capacitors 146 and 147. A large number of individual resistors is preferred so that standard voltage rated resistors can be used.

第2図を再び照して、入受信回路48がガント
リー11に設けられ、スリツプリング31c〜3
1eとともに回転する。したがつて、入受信回路
はスリツプリング31c〜31eの点150c〜
150eおいてスリツプリング31c〜31eへ
物理的に接続される。点150c〜150eは一
直線上にある。信号線151がスリツプリング3
1dへ接続されるとともに、直列抵抗153を介
してバツフア152の入力端子へ結合されて、コ
ンデンサ154とバイアス抵抗155a,155
bを結合する。スリツプリング31dの接続点1
50dにおける反射を最少にするように、信号線
51のインピーダンスをできるだけ高くすること
が重要である。橋絡インピーダンス、すなわち、
接続点150dにおいて見た信号線151のイン
ピーダンスを特性インピーダンスZ0の少くとも10
倍にすることが好ましい。この実施例において
は、特性インピーダンスZ0は40オームにほぼ等し
いから、接続点150dにおいて見た橋絡インピ
ーダンスは400オームより高くなければならない。
バア152の直流入力インピーダンスが非常に高
いとしても、そのバツフアはより低い交流インピ
ーダンスを呈させるいくらかの入力容量を有す
る。したがつて、接続点150dで見た信号線1
51のインピーダンスを高くするために、直列抵
抗153が用いられる。この直列抵抗153の抵
抗値は200オームが満足できることが判明してい
る。
Referring again to FIG. 2, an input/reception circuit 48 is provided in the gantry 11, and the slip rings 31c to 3
Rotates together with 1e. Therefore, the input/reception circuit is connected to the points 150c to 31c of the slip rings 31c to 31e.
It is physically connected to slip rings 31c-31e at 150e. Points 150c to 150e are on a straight line. Signal line 151 is slip ring 3
1d and is coupled to the input terminal of buffer 152 via series resistor 153 to capacitor 154 and bias resistors 155a and 155.
Combine b. Connection point 1 of slip ring 31d
It is important to make the impedance of signal line 51 as high as possible so as to minimize reflections at 50d. The bridging impedance, i.e.
The impedance of the signal line 151 seen at the connection point 150d is at least 10 of the characteristic impedance Z 0 .
Preferably, it is doubled. In this example, the characteristic impedance Z 0 is approximately equal to 40 ohms, so the bridging impedance seen at connection point 150d must be higher than 400 ohms.
Even though the DC input impedance of buffer 152 is very high, the buffer has some input capacitance that causes it to exhibit a lower AC impedance. Therefore, signal line 1 seen at connection point 150d
A series resistor 153 is used to increase the impedance of 51. It has been found that a resistance value of 200 ohms is satisfactory for the series resistor 153.

バツフア152の出力端子がコンデンサ156
を介して分離トランス157の1次巻線へ結合さ
れる。トランス157の2次巻線はコンデンサ1
58を介して直列出力ケーブル49へ結合され
る。この出力ケーブルは入直列データを制御部2
7へ結合する。トランス157の1つの脚がコン
デンサ159を介してシヤーシーアース73へバ
イパスされる。このトランスの出力結合は、入駆
動回路45について先に述べたように、ブラシ/
スリツプリング系の直流分離を行うとともに、交
流接地ループの形成を禁止する。
The output terminal of buffer 152 is capacitor 156
is coupled to the primary winding of isolation transformer 157 via. The secondary winding of transformer 157 is capacitor 1
58 to serial output cable 49. This output cable transfers input serial data to the control unit 2.
Combine to 7. One leg of transformer 157 is bypassed to shear sea earth 73 via capacitor 159. The output coupling of this transformer is as described above for the input drive circuit 45.
Perform DC isolation of slip-ring systems and prohibit the formation of AC ground loops.

上記データ伝送機能に加えて、入受信回路48
は直流動作電圧を出通信路へ供給する。電源電圧
−Vと+Vは、スリツプリング31cと31eの
それぞれの接続150cと150eにおけるリー
ド160,161によつてそれぞれピツクアツプ
される。
In addition to the above data transmission function, the input/reception circuit 48
supplies the DC operating voltage to the outgoing communication path. Supply voltages -V and +V are picked up by leads 160 and 161 at connections 150c and 150e, respectively, of slip rings 31c and 31e, respectively.

電圧調整器85が線161と160にそれぞれ
存在する電源電圧+Vと−Vを接続する。電圧調
整器85は、調整された電源電圧をバツフア15
2と、それに組合わされているバイアス抵抗15
5a,155bへ供給する。電源電圧+Vと−V
はインダクタ163と164へも供給されてそれ
ぞれ+V′と−V′になる。+V′および−V′という記
号は、インダクタ163と164により行われる
交流減結合効果を示すために用いた。下記のよう
に、電源電圧+V′と−V′はケーブル67を介し
て入通信号へ供給される。
A voltage regulator 85 connects the power supply voltages +V and -V present on lines 161 and 160, respectively. The voltage regulator 85 transfers the regulated power supply voltage to the buffer 15.
2 and the associated bias resistor 15
5a and 155b. Power supply voltage +V and -V
are also supplied to inductors 163 and 164 and become +V' and -V', respectively. The symbols +V' and -V' have been used to indicate the AC decoupling effect provided by inductors 163 and 164. The power supply voltages +V' and -V' are supplied to the incoming signal via cable 67, as described below.

次に第5図を参照する。出通信路は本発明の第
2の実施例を示す。この実施例においては、出駆
動回路55と出終端回路57は回転ガントリー1
1に設けられて第2の同軸スリツプリングセツト
31f〜31hへ物理的に接続される。出受信回
路58は静止しており、ブラシ165f〜165
hを介してスリツプリング31f〜31hへ結合
される。この実施例においては、加えられた信号
を駆動点と180度異なる点へ終端させる原理が示
されており、前記第1の実施例におけるブラシに
よるものとは異つて、スリツプリング31への物
理的接続により駆動点と終端点が設けられる。
Refer now to FIG. The outgoing channel represents a second embodiment of the invention. In this embodiment, the output drive circuit 55 and the output termination circuit 57 are connected to the rotating gantry 1.
1 and is physically connected to the second coaxial slip ring set 31f to 31h. The output/reception circuit 58 is stationary, and the brushes 165f to 165
It is coupled to slip rings 31f to 31h via h. This embodiment shows the principle of terminating the applied signal to a point 180 degrees different from the drive point, and unlike the brush in the first embodiment, the slip ring 31 is physically terminated. The connection provides a drive point and a termination point.

出駆動回路55と、出終端回路57と、出受信
回路58との各構成は、対応する入駆動回路45
と、入終端回路46と、入受信号回路48との各
構成とそれぞれがほとんど同じであり、同じ部品
は同じ参照番号で示してある。入回路と出回路の
構成および機能は特似しているから、以下の説明
では異なる点だけ説明する。
Each configuration of the output drive circuit 55, output termination circuit 57, and output/reception circuit 58 is the same as the corresponding input drive circuit 45.
, the input/termination circuit 46 , and the input/receive signal circuit 48 have almost the same configuration, and the same parts are designated by the same reference numerals. Since the configurations and functions of the input and output circuits are similar, only the differences will be explained below.

出駆動回路55は動作電圧+V′と−V′を入受
信回路48からケーブル67を介して受ける。
Output drive circuit 55 receives operating voltages +V' and -V' from input/reception circuit 48 via cable 67.

動作電圧+V′と−V′のための線170,17
1は点172fと172hにおいいてスリツプリ
ング31f,31hへ接続される。出通信信号は
制御部27から入力ケーブル56を介して受けら
れる。出駆動回路55からの直列出力信号は線1
73を介して信号電圧伝送用スリツプリング31
gへその駆動点で電気的接続172gにより加え
られる。全ての接続点172f〜172hはほぼ
同一直線上にある。
Lines 170, 17 for operating voltages +V' and -V'
1 is connected to slip rings 31f, 31h at points 172f and 172h. Outgoing communication signals are received from the control section 27 via the input cable 56. The serial output signal from the output drive circuit 55 is on line 1.
Slip ring 31 for signal voltage transmission via 73
g is applied by electrical connection 172g at the driving point. All connection points 172f to 172h are substantially on the same straight line.

出終端回路57へ接続される線176は信号電
圧伝送用スリツプリング31gへその終端点の電
気的接続180gにより接続される。同様の線1
75,177はスリツプリング31f,31hへ
終端点で通常の物理的な電気的接続180f,1
80hにより接続される。電気的接続180f〜
180hの点は、本発明の上記原理に従つて、出
駆動回路55のための接続172f〜172hと
180度異なる位置である。
The line 176 connected to the outgoing termination circuit 57 is connected to the signal voltage transmission slip ring 31g by an electrical connection 180g at its termination point. similar line 1
75, 177 is the normal physical electrical connection 180f, 1 at the termination point to the slip ring 31f, 31h.
Connected by 80h. Electrical connection 180f~
Point 180h connects connections 172f to 172h for output drive circuit 55 according to the above principle of the invention.
The positions are 180 degrees different.

静止した出受信回路58は、ブラシ165f〜
165hをそれぞれ介してスリツプリング31f
〜31hへ結合されることにより、信号電圧伝送
用スリツプリング31g上の通信信号と、アース
基準用スリツプリング31fの電源電圧−V′と、
スリツプリング31h上の電源電圧+V′を受け
る。通信信号は前記のようにして検出され、ケー
ブル59を介して静止電子装置30へ結合され
る。電源路は出受信回路58をこえて延びること
はなく、それにより、発振をひき起したり、ノイ
ズを結合したりすることがあるアースループの形
成を避ける。
The stationary output/reception circuit 58 includes brushes 165f~
165h through each slip ring 31f.
~31h, the communication signal on the signal voltage transmission slip ring 31g and the power supply voltage -V' of the ground reference slip ring 31f,
It receives the power supply voltage +V' on the slip ring 31h. Communication signals are detected as described above and coupled to stationary electronics 30 via cable 59. The power supply path does not extend beyond the output/reception circuit 58, thereby avoiding the formation of ground loops that could cause oscillations or couple noise.

回路の配列についての最後の注として、高周波
が含まれているために、全ての能動回路をスリツ
プリングへの接触点にできるだけ接近させること
が好ましい。とくに、好適な態様においては、入
スリツプリング31c〜31eと、出スリツプリ
ング31f〜31hは互いに接近して設けられ
る。入駆動回路45と出受信回路58は、ブラシ
125c〜125eと165f〜165hを含む
ブラシ組立体に対して正しく物理的に配置され
る。同様に、入受信回路48と、出駆動回路55
と、出終端回路57とはそれぞれのスリツプリン
グへの接続点へ非常に接近して配置される。
A final note on circuit arrangement: Due to the high frequencies involved, it is preferred to have all active circuitry as close as possible to the point of contact to the slip ring. In particular, in a preferred embodiment, the input slip rings 31c to 31e and the output slip rings 31f to 31h are provided close to each other. Input drive circuit 45 and output/reception circuit 58 are correctly physically positioned relative to the brush assembly including brushes 125c-125e and 165f-165h. Similarly, the input/reception circuit 48 and the output drive circuit 55
and out-termination circuits 57 are located in close proximity to the connection points to the respective slip rings.

以上説明した本発明の実施例は、本発明の要旨
を逸脱しない範囲で種々変更できることは当業者
には明らかであろう。たとえば、スリツプリング
をガントリー11とともに回転するものとして説
明したが、スリツプリングを静止させ、ブラシを
ガントリーに設けることも等しく可能である。後
者の場合には、ブラシはスリツプリングの内周面
に接触できる。いいかえると、静止機構と回転機
構は、相対的に回転運動するようにされた単なる
台と互換的に考えられる。
It will be obvious to those skilled in the art that the embodiments of the present invention described above can be modified in various ways without departing from the gist of the present invention. For example, although the slip ring has been described as rotating with the gantry 11, it is equally possible for the slip ring to be stationary and the brush to be mounted on the gantry. In the latter case, the brush can contact the inner circumferential surface of the slip ring. In other words, the stationary mechanism and the rotating mechanism can be thought of interchangeably as mere platforms that are arranged to move in rotation relative to each other.

また、上記実施例におけるスリツプリングへの
物理的接続をブラシで置き換えて、たとえば、ス
リツプリングへの全ての接触をブラシで行うよう
にすることも、本発明により行われる。そのよう
にすると、スリツプリングはどの台へも固定する
必要はなく、その代りに「自在に回転させる」こ
とができる。
It is also contemplated by the present invention that the physical connection to the slip ring in the above embodiments may be replaced by a brush, eg, all contact to the slip ring may be made with a brush. In that way, the slip ring does not have to be fixed to any platform, but can instead be "freely rotated."

最後に、スリツプリングの実際の直径を上記実
施例で示した約1.2m(約4フイート)から大幅に
変えることができる。CAT走査器は工業的な応
用においても知られており、たとえば部品の探傷
に用いられる。そのような工業用CAT走査器は
患者の身体をそつくり入れることは求められない
から、医療用CAT走査器よりもはるかに小型に
できる。したがつて、はるかに小さいスリツプリ
ングを使用できる。その場合には、高いデータレ
ートにおいて本発明の原理がいぜんとして求めら
れることを認めるべきである。
Finally, the actual diameter of the slip ring can vary significantly from the approximately 4 feet shown in the above embodiment. CAT scanners are also known in industrial applications, for example for flaw detection in components. Such industrial CAT scanners do not require the patient to be physically exposed, so they can be much smaller than medical CAT scanners. Therefore, much smaller slip rings can be used. In that case, it should be recognized that the principles of the invention are still required at high data rates.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の高速通信装置を用いる計算機
体軸断層撮影(CAT)走査器のブロツク図であ
り、第1a図は第1図の通信装置に用いられるス
リツプリングの等価伝送線を示す略図、第2図は
第1図の高速通信装置の一部を構成する入通信回
路の略図、第3図は第2図の入通信回路と第5図
の出通信回路の一部を構成する駆動回路の詳細
図、第4図は第2図の入通信回路と第5図の出通
信回路の一部を構成する高圧バイパス回路網の詳
細図、第5図は第1図の高速通信回路の一部を構
成する出通信回路の略図である。 14……台、25…回転電子装置、30……静
止電子装置、31…スリツプリング、46……入
終端回路、45……入駆動回路、48……入受信
回路、55……出駆動回路、57……出終端回
路、58……出受信回路、70……トランス。
FIG. 1 is a block diagram of a computerized axial tomography (CAT) scanner using the high-speed communication device of the present invention, and FIG. 1a is a schematic diagram showing an equivalent transmission line of a slip ring used in the communication device of FIG. , FIG. 2 is a schematic diagram of an input communication circuit forming part of the high-speed communication device shown in FIG. 1, and FIG. 4 is a detailed diagram of the high-voltage bypass circuit network that forms part of the input communication circuit in Figure 2 and the output communication circuit in Figure 5. Figure 5 is a detailed diagram of the high-speed communication circuit in Figure 1. 1 is a schematic diagram of an outgoing communication circuit forming a part; 14...unit, 25...rotating electronic device, 30...stationary electronic device, 31...slip ring, 46...input termination circuit, 45...input drive circuit, 48...input/reception circuit, 55...output drive circuit , 57... output termination circuit, 58... output/reception circuit, 70... transformer.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 静止した台の上に設けられている静止電子装
置30と、その静止した台に対して回転軸を中心
とした回転運動を行える回転台11の上に設けら
れている可動電子装置25との間で、高速通信を
行う通信装置であつて: 回転台11に前記回転軸と同軸に設けられた、
信号電圧伝送用スリツプリング31dを備え; 静止電子装置30に接続され、静止した台に設
けられた駆動回路45にして、静止電子装置30
から通信すべきデータで符号化され、信号アース
基準電位を基準とする電気信号電圧を、信号電圧
伝送用スリツプリング31dへ送る駆動回路45
を備え、この駆動回路45は、静止した台の基準
フレーム内で信号電圧伝送用スリツプリング31
dに対してその駆動点40において摺動自在に電
気的接触をするブラシ125dにより、信号電圧
伝送用スリツプリング31dに摺動自在に接続さ
れており; 静止した台に設けられていて信号電圧伝送用ス
リツプリング31d上の電気信号電圧を終端する
終端回路46を備え、この終端回路46は、静止
した台の基準フレーム内で信号電圧伝送用スリツ
プリング31dに対してその終端点44において
摺動自在に電気的接触をするブラシ135dによ
り、信号電圧伝送用スリツプリング31dに摺動
自在に接続されており、前記駆動点40と前記終
端点44とは信号電圧伝送用スリツプリング31
dに関してそのほぼ直径上で向き合う位置にあ
り、前記終端回路46は、前記終端点に位置する
ブラシ135dと信号アース基準電位との間に接
続された抵抗性終端部140を含んでおり; 回転台11に設けられ、信号電圧伝送用スリツ
プリング31d上の電気信号電圧を受けて可動電
子装置25へ送る受信回路48にして、信号電圧
伝送用スリツプリング31dに電気的接続150
dをされている受信回路48を備えている ことを特徴とする通信装置。 2 特許請求の範囲第1項記載の通信装置におい
て; 回転台11に、信号電圧伝送用スリツプリング
31dと同軸に且つそれに近接して、アース基準
用スリツプリング31cが設けられ; アース基準用スリツプリング31cに信号アー
ス基準電位を印加するために、駆動回路45は、
静止した台の基準フレーム内でアース基準用スリ
ツプリング31cに対して、前記駆動点とほぼ同
一直線上の点において、摺動自在に電気的接触を
するブラシ125cにより、アース基準用スリツ
プリング31cに摺動自在に接続されており; 終端回路46は、静止した台の基準フレーム内
で、アース基準用スリツプリング31cに対し
て、前記終端点とほぼ同一直線上の点において、
摺動自在に電気的接触をするブラシ135cによ
り、アース基準用スリツプリング31cに摺動自
在に接続されており、前記駆動点とほぼ同一直線
上の前記点および前記終端点とほぼ同一直線上の
前記点はアース基準用スリツプリング31cに関
してそのほぼ直径上で向き合う位置にあり、抵抗
性終端部に使用する信号アース基準電位は、前記
終端点とほぼ同一直線上の前記点に位置するブラ
シ135cから得られる ことを特徴とする通信装置。 3 静止した台の上に設けられている静止電子装
置30と、その静止した台に対して回転軸を中心
とした回転運動を行える回転台11の上に設けら
れている可動電子装置25との間で、高速通信を
行う通信装置であつて: 回転台11に前記回転軸と同軸に設けられた、
信号電圧伝送用スリツプリング31gを備え; 可動電子装置25に接続され、回転台11に設
けられた駆動回路55にして、可動電子装置25
から通信すべきデータで符号化され、信号アース
基準電位を基準とする電気信号電圧を、信号電圧
伝送用スリツプリング31gへ送る駆動回路55
を備え、この駆動回路55は、回転台11の基準
フレーム内で信号電圧伝送用スリツプリング31
gに対してその駆動点において電気的接続172
gをされており; 回転台11に設けられていて信号電圧伝送用ス
リツプリング31g上の電気信号電圧を終端する
終端回路57を備え、この終端回路57は、回転
台11の基準フレーム内で信号電圧伝送用スリツ
プリング31gに対してその終端点において電気
的接続180gをされており、前記駆動点と前記
終端点とは信号電圧伝送用スリツプリング31g
においてそのほぼ直径上で向き合う位置にあり、
前記終端回路57は、前記終端点での電気的接続
180gと信号アース基準電位との間に接続され
た抵抗性終端部140を含んでおり; 静止した台に設けられ、信号電圧伝送用スリツ
プリング31g上の電気信号電圧を受けて静止電
子装置30へ送る受信回路58にして、信号電圧
伝送用スリツプリング31gに摺動自在に電気的
接触をするブラシ165gにより、信号電圧伝送
用スリツプリング31gに摺動自在に接続されて
いる受信回路58を備えている ことを特徴とする通信装置。 4 特許請求の範囲第3項記載の通信装置におい
て; 回転台11に、信号電圧伝送用スリツプリング
31gと同軸に且つそれに近接して、アース基準
用スリツプリング31fが設けられ; アース基準用スリツプリング31fに信号アー
ス基準電位を印加するために、駆動回路55は、
回転台11の基準フレーム内でアース基準用スリ
ツプリング31fに前記駆動点とほぼ同一直線上
の前記点において電気的接続172fをされてお
り; 終端回路57は、回転台11の基準フレーム内
でアース基準用スリツプリング31fに前記終端
点とほぼ同一直線上の前記点において電気的接続
180fをされており、前記駆動点とほぼ同一直
線上の前記点および前記終端点とほぼ同一直線上
の前記点はアース基準用スリツプリング31fに
おいてそのほぼ直径上で向き合う位置にあり、抵
抗性終端部に使用する信号アース基準電位は、前
記終端点とほぼ同一直線上の点における電気的接
続180fから得られる ことを特徴とする通信装置。
[Scope of Claims] 1. A stationary electronic device 30 provided on a stationary table, and a rotating table 11 provided on a rotary table 11 capable of performing rotational movement about a rotation axis with respect to the stationary table. A communication device that performs high-speed communication with the movable electronic device 25, which includes: a communication device provided on the rotating table 11 coaxially with the rotating shaft;
A slip ring 31d for transmitting a signal voltage is provided; a drive circuit 45 connected to the stationary electronic device 30 and provided on a stationary stand is connected to the stationary electronic device 30;
A drive circuit 45 that sends an electric signal voltage encoded with the data to be communicated from and based on the signal ground reference potential to the signal voltage transmission slip ring 31d.
The drive circuit 45 is configured to drive the signal voltage transmission slip ring 31 within the reference frame of a stationary stand.
It is slidably connected to the signal voltage transmission slip ring 31d by a brush 125d which makes sliding electrical contact at its drive point 40 with respect to the signal voltage transmission; A termination circuit 46 for terminating the electrical signal voltage on the slip ring 31d for signal voltage transmission is provided, and the termination circuit 46 is slidable at its termination point 44 with respect to the slip ring 31d for signal voltage transmission within the reference frame of a stationary stand. The signal voltage transmission slip ring 31d is slidably connected to the signal voltage transmission slip ring 31d by a brush 135d that makes electrical contact with the signal voltage transmission slip ring 31.
d, the termination circuit 46 including a resistive termination 140 connected between the brush 135d located at the termination point and a signal ground reference potential; 11, which receives the electrical signal voltage on the signal voltage transmission slip ring 31d and sends it to the mobile electronic device 25, and an electrical connection 150 to the signal voltage transmission slip ring 31d.
A communication device characterized in that it is equipped with a receiving circuit 48 having the structure shown in FIG. 2. In the communication device according to claim 1; The rotary table 11 is provided with a ground reference slip ring 31c coaxially with and close to the signal voltage transmission slip ring 31d; Earth reference slip ring 31c. In order to apply the signal ground reference potential to 31c, the drive circuit 45:
The ground reference slip ring 31c is connected to the ground reference slip ring 31c within the reference frame of the stationary table by a brush 125c that is slidably in electrical contact with the ground reference slip ring 31c at a point substantially on the same straight line as the driving point. The terminal circuit 46 is slidably connected to the earth reference slip ring 31c within a reference frame of a stationary table at a point substantially colinear with the terminal point.
It is slidably connected to the earth reference slip ring 31c by a brush 135c that makes electrical contact in a slidable manner, and the point is substantially colinear with the driving point and the terminal point is substantially colinear with the terminal point. The points are located substantially diametrically opposite each other with respect to the ground reference slip ring 31c, and the signal ground reference potential used for the resistive termination is from the brush 135c located at the point substantially colinear with the termination point. A communication device characterized by the following: 3. A stationary electronic device 30 provided on a stationary table and a movable electronic device 25 provided on a rotary table 11 that can perform rotational movement about a rotation axis with respect to the stationary table. A communication device that performs high-speed communication between: a communication device provided on the rotating table 11 coaxially with the rotating shaft;
A slip ring 31g for signal voltage transmission; connected to the movable electronic device 25 and connected to the drive circuit 55 provided on the rotary table 11;
A drive circuit 55 that sends an electric signal voltage that is encoded with data to be communicated from and that is based on the signal ground reference potential to the signal voltage transmission slip ring 31g.
This drive circuit 55 is equipped with a signal voltage transmission slip ring 31 within the reference frame of the rotary table 11.
electrical connection 172 at its driving point to g
g; equipped with a termination circuit 57 provided on the rotary table 11 and terminating the electric signal voltage on the signal voltage transmission slip ring 31g; Electrical connection 180g is made to the voltage transmission slip ring 31g at its terminal point, and the driving point and the termination point are connected to the signal voltage transmission slip ring 31g.
are located almost diametrically opposite each other,
The termination circuit 57 includes a resistive termination 140 connected between the electrical connection 180g at the termination point and a signal ground reference potential; a slip ring mounted on a stationary platform for transmitting the signal voltage. The receiving circuit 58 receives the electrical signal voltage above 31g and sends it to the stationary electronic device 30, and the brush 165g slidably makes electrical contact with the signal voltage transmission slip ring 31g. A communication device comprising a receiving circuit 58 that is slidably connected. 4. In the communication device according to claim 3; The rotary table 11 is provided with a ground reference slip ring 31f coaxially with and close to the signal voltage transmission slip ring 31g; In order to apply the signal ground reference potential to 31f, the drive circuit 55
An electrical connection 172f is made to the ground reference slip ring 31f within the reference frame of the rotary table 11 at the point on the same line as the driving point; An electrical connection 180f is made to the reference slip ring 31f at the point on the same straight line as the terminal point, and the point on the same straight line as the driving point and the point on the same straight line as the terminal point. are substantially diametrically opposed to each other in the ground reference slip ring 31f, and the signal ground reference potential used for the resistive termination is obtained from the electrical connection 180f at a point substantially collinear with the termination point. A communication device characterized by:
JP2313021A 1989-11-20 1990-11-20 High-speed communication device for use in cat scanner Granted JPH03173539A (en)

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